Прибор для определения прочности эластомеров

 

,Я 1138085

Класс 421, 51

СССР

gf ? (м7 опиодиие изовеетеийя

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная е7gfll7a ¹ 172

В. Е. Гуль и В. В. Коврига

ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ ЭЛАСТОМЕРОВ

Заявлено 14 июля 1960 г. за ¹ 673329/23 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» J¹ 1) за 1961 г.

В настоящее время определение прочности эластомеров, проводят, я основном, при малых скоростях деформации. Однако повышение скоростей деформаций при эксплуатации различных эластомеров вызывает необходимость испытания их свойств в аналогичных условиях. С этой целью предлагается конструкция прибора для определения прочности эластомеров в широком диапазоне скоростей деформации и температур. При этом применение в конструкции прибора сменных зажимов дает возможность испытывать образцы, находящиеся до испытания в растянутом состоянии и подвергнутые в таком состоянии различен)го рода воздействиям, без снятия деформации перед испытанием.

Фиг. 1 — — схематический разрез прибора по А-А на фиг. 2.

Фиг. 2 — сечение по Б-Б на фиг. 1. Фиг. 3 вид по стрелке 1г на фиг. 1. Фиг. 4 — — схема блока включения механизма разрушения. Прибор состоит из привода, механизма разрушения, блока регистрации измеряемых параметров, системы термостатировання и блока включения механизма разрушения и записи. Привод прибора состоит из мотора 1, редуктора 2 и цепной или ременной передачи 3 (в случае малых скоростей деформации используют цепную передачу, в случае болыпих— ременную) . Основной частью разрушающего механизма является ротор 4, закрепленный на валу 0 и впащающийся в подшипниках 6. Ротор имеет губки 7 для крепления съемных зажимов 8 и винт с противовесом 9 для балансировки рОтОра с зажимох!. Г,роме этОГО pñ131l1шающий механизм включает в себя несущую балку 10, враща1ощуюся

"ra оси 11, и измерительную балку 12 с наклеенными на ней тензометрическими датчиками. Для удержания несущей балки 10 вне плоскости вращения ротора 4 установлены защелки 13. Несущая балка 10 и за щелка 18 укреплены на подставке 14.

Блок для регистрации измеряемых параметров состоит из моста сопротивлений, два плеча которого составляют тензометрические датМю 138085 чики с базой 10 м,я, наклеенные на измерительную балку 12, генератора с усилителем ЭТ-4. магазина сопротивлений и шлейфового осциллографа МП0-2.

Система термостатирования состоит из термостатирующей камеры 15, в которой проложены трубки 16 для циркуляции теплоносителя или хладагента, подаваемых из термостата. Часть термостатирующей камеры 15 может подниматься вверх, освобождая доступ к ротору в момент зарядки образцов (положение, указанное на фиг. 1 пунктиром).

Внутри камеры установлен электрический обогрев, состоящий из двух нагревательных элементов 17, предназначенных для поддержания постоянной температуры при работе в области низких температур. К системе термостатирования относится также Ko?Kyx 18, изготовленный из прозрачного эластичного материала, для того чтобы можно было, не снимая его, контролировать положение балки 10. Для поддержания в камере постоянной температуры установлен контактный термометр 19, связанный с реле, включающим дополнительный обогрев 17. Контроль за температурой в камере осуществляется с помощью термометра 20.

Блок включения механизма разрушения и записи составлен по схеме, приведенной на фиг. 4, и состоит из общего выключателя 21, скользящего контакта 22 для включения механизма разрушения, конденсатора 23 и электромагнита 24. Контакт 25 служит для включения шлейфового осциллографа и датчика положения ротора, состоящего из источника света 2б, фотоэлемента 27 и кольца 28 из прозрачного материала. Yoëüöo 28 закреплено на одном валу с ротором 4 и имеет темHую линию, которая меняет интенсивность света, попадающего в фотоэлемент 27 в зависимости от положения ротора. Кривая изменения фототока фиксируется на пленке шлейфового осциллографа,,Методика работы на приборе и принцип его работы заключакггся в.,следующем. Перед началом работы производят установку прибора на заданную температуру, и настройку электрической схемы прибора.

Настройка электрической схемы заключается в балансировке моста сопротивлений, выборе величины усиления и необходимого для прои.;B(дства записи шлейфа шлейфового осциллографа. Затем производят татировку измерительной балки 12 путем последовательного нагружения ее грузами различной величины и строят градуировочную кривук1 зависимости отклонения шлейфа от нагрузки на балку. После этого образцы испытуемых материалов закрепляют в зажиме 8 (при этом образцы в зажиме могут быть закреплены тремя способами: свободно без деформации и без прогиба, свободно с прогибом или с какойлибо предварительной деформацией), открывают термостатируюшую камеру 15 и крепят зажим 8 с образцом на роторе 4. Камеру закрывают и отводят несущую балку 10 в исходное положение (показано пунктиром на фиг. 2), в котором она удерживается защелкой, при этом одновременно выключается зацепление привода шлейфового осциллографа. Выключатель механизма разрушения 21 ставят в положение

«выключено» и приводят ротор 4 во вращение. После того как пройдет время, необходимое для того, чтобы образец нагрелся до температуры камеры, включают общий выключатель механизма разрушения 21.

Вкл1ачение механизма разрушения происходит в момент замыкания скользящего контакта 22, расположенного на кольце датчика положения ротора, с помощью которого может быть задано необходимое упреждение во включении схемы по отношению к моменту разрушения.

В момент замыкания контакта 22 конденсатор 23 разряжается на электромагнит 24, который с помощью тяги 29 опускает защелку 13, № 138085 удерживающую несущую балку 10 в исходном положении. Балка под действием пружины 80 входит в свое рабочее положение. При этом упреждение во времени включения разрушающего механизма к моменту соприкосновения образца с измерительной балкой подобрано так, что балка занимает свое рабочее поло>кение до того, как за>ким 8 подойдет близко к балке 12. В самом начале движения балки 12 происходит замыкание контакта и включение привода осциллографа. Во все время опыта на пленке фиксируется положение ротора 4; после соприкосновения с измерительной балкой 12 образец деформируется о вышедшую в плоскость вращения ротора балку так, как это показано на фиг. 3. Сила, действующая на балку 12, является геометрической суммой сил, развивающихся в ветвях образца. Приложенная на балку сила вызывает ее деформацию, которая фиксируется тензометрическими датчиками, меняющими свое сопротивление, вследствие чего в плечах моста появляется ток, который усиливается и записыва ется на шлейфовом осциллографе. По данным шлейфового осциллографа получают зависимость усилия на оалке от времени. Зная скорость вращения ротора и геометрию деформации образца, легко устанавливают зависимость усилия на балке от усилия в образце в различные моменты времени и зависимость удлинения образца от времени. На основе этих зависимостей полученный на осциллограмме график перестраивают в координатах: усилие в образце — удлинение и определяют все вытекающие из этой зависимости физико-механические характеристики.

Предмет изобретения

1. Прибор для определения прочности эластомеров, состоящий из термостата, расположенного в нем неподвижно механизма разрушения, силоизмерителя, привода, зажима для образца, отличающийся тем, что, с целью получения высоких скоростей деформаций, зажим для образца укреплен на подвижном сбалансированном роторе, при своем движении взаимодействует с механизмом разрушения, и имеет принудительное движение.

2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью испы гания образцов без снятия предварительной деформации, зажимы выполнены съемными.

¹ 138085

Описан«е cocTBBHJI К. A. 1 уськов

Редактор С. А. Барсуков

Текред Т. П. Кур«лко

Корректор М. И. Козлова

11одп. к печ. 15.VIII-61 г

Зак. 805(2/6

Типография ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва, Петровка, 14 ((1

Формат оум. 70уг 1ОУ/,;.

Тираж 1050

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и при Совете Минисгров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д.

Объем 0,35 изд. л.

Цена (коп. открытий